煙草在線專稿　　生物技術和生命科學將成為21世紀引發新科技革命的重要推動力量。分子煙草研究，是現代生物工程科學的一個重要內容，它是實行對煙草基因的不斷研究和探索，通過對煙草基因重組、基因突變、染色體變異的不斷深入分析和實施應用，逐步了解和掌握煙草遺傳基因信息，不斷破譯煙草遺傳基因密碼，使之為煙草更好地服務，推動中國煙草進入一個高科技水平發展時代，努力提高中國煙草的科技能量和綜合競爭實力。

　　本文闡述了加強分子煙草研究的重要作用和意義；分析了我國當前分子煙草研究的現狀及存在的問題；提出了加強分子煙草研究的重要措施，其目的就是要通過努力加強分子煙草學科的基礎研究，探索煙草基因秘密，不斷發現基因、研究基因、應用基因，推進煙草技術的創新革命，努力改進煙草的生物質量性狀，促進煙草產業的不斷深入和持續發展。

　　一、加強分子煙草研究的重要意義

　　加強分子煙草研究，積極實施基因組計劃，可以獲得一批具有自主知識產權的煙草重要性狀功能基因，全面揭示種質資源的遺傳背景，確立我國在煙草基因組研究上的核心優勢，對提升煙草育種工作整體水平、實現煙草品種的根本性突破、培育煙草新興產業、更好地發揮煙草模式作物的基礎研究作用、提高我國煙草的科技競爭力都具有十分重要的作用和意義。

　　1.能夠實現煙草品種的根本性改良

　　當今，由于現代煙草農業的不斷深入推進和積極建設，煙草產業得到了較快的發展，煙葉品質和效益不斷得到提升，但是，受煙草品種自身性狀的制約，煙草產業的提質增效如果只是積極貫徹落實當前的農田生產技術和農事操作措施，提升的空間受到了一定的局限，有的已經達到或者接近極限，要想最提升，空間已經很狹窄，提升的水平已不很高。

　　加強分子煙草研究，就是要突破現今煙草品種生物質量性狀提升的局限性，通過不斷了解和掌握煙草品種的基因信息，并且利用其優質的基因，進行重新的組合、突變和變異，充分發揮優質基因的遺傳信息作用，不斷培育新型的煙草品系，使煙草品種實現質的飛躍，極大地提高其自身的優良生物性狀，為煙草產業質效的進一步提高奠定堅實的基礎。

　　2.能夠提升煙草育種工作整體水平

　　加強分子煙草研究，能夠促進煙草基因品質的改良，縮短育種時間；能夠不斷地加速分子生物育種技術的突破和實現，為提高育種效率，節約育種資源成本起到較為關鍵的積極作用。

　　近幾年來，云南省煙草農業科學研究院積極實施基因組計劃，通過不懈的研究和艱苦的努力，找到了煙草開花期調控基因，利用該基因可以使煙草在苗期提早開花，縮短煙草生長時間，使煙草育成品種的時間縮短三分之一，大大提高了育種效率；西南大學和云南煙草研究院已經突破了基因定向敲除關鍵技術，它是煙草品種改良的關鍵核心技術；貴州煙草研究院獲得云煙系列品種全部6代系譜的基因組序列信息，揭示了近百年育種進程中基因組發生的變化，是煙草結構基因組研究取得的重要科學發現，為通過分子育種手段選擇優良品種提供了重要的理論支持。這些基因的發現和基因技術信息的突破，對煙草育種的不斷改進、對煙草育種整體水平的提高都具有十分重要的作用和深遠的意義。

　　3.能夠極大改良煙草生物質量性狀

　　煙草自身的生物性狀都是由遺傳基因所控制的，包括煙草的煙堿、有害成分、主要抗性（抗病、抗蟲、抗逆）、香氣物質、主要礦物質吸收利用效率、煙葉成熟和烘烤特性等主要性狀調控機制相關的功能基因克隆等，對這些基因進行遺傳密碼破譯，掌握其轉錄、復制等各方面的信息，剔除有害的基因，保留有益的基因，進行基因重組，不僅能夠培育“優質、特色、低害、豐產、高效、多抗”的優質超級煙草品種，極大改良煙草生物質量性狀，滿足卷煙工業的需要，更有助于從根本上減少或消除煙草內部有毒物質，降低或消除煙草危害，而且對其他別的相關作物學科能夠提供科研數據，對植物的分子組學和生物技術研究將起到積極的推動作用，

　　2011年，我國煙草基因組計劃取得重大突破，絨毛狀煙草和林煙草全基因組序列圖譜繪制完成，在煙草結構基因組研究成果的支撐下，成功鎖定煙草黑脛病抗病基因和馬鈴薯Y病毒病抗病基因，它們是我國煙草基因組研究取得的原創性成果，具有完全自主的知識產權，它們的應用將有望解決我國煙葉生產長期受黑脛病和馬鈴薯Y病毒病的困擾。這是我國煙草抗病毒基因研究領域取得的一個重大突破，利用它們可以逐步對優質品種進行PVY抗性改良。假以時日，隨著許許多多基因密碼的破譯，煙草品種內部的許多基因信息將為人類捕獲，那么決定煙草生物質量性狀的許許多多的基因片段，優質的將會為人類不斷利用，有害的將為人類所剔除和淘汰，對優質超級煙草的開發，對煙葉產業的發展建設，將起到歷史性的突破作用。

　　4.能夠促進我國煙草生態環保發展

　　加強分子煙草研究，推進和實施基因組計劃，充分探索了解和發現煙草基因信息，不斷地屏棄不良基因，利用優良基因，對人類有益的基因，比如增加煙草抗性的基因，品質不斷優化的基因，利用它們能夠不斷增強煙葉品種的抗性，減少病蟲危害，減少農藥肥料施用量，降低有毒有害物質的污染，保護生態環境，促進煙葉產業的環保和安全，促進煙葉內質的不斷提高。

　　通過基因重組，實行優良基因的有效組合，使煙葉的優良生物質量性狀得到進一步的表現和顯示，實現煙草品質的不斷優化；通過基因突變，培育具有質量優、個體體型性狀明顯的優良超級煙葉品種；通過染色體的變異，實現劣質基因、病基因、有害基因等不良基因的淘汰和改良，從而達到品種不斷優化，生產成本不斷降低、環境不斷得到保護的目標，促進煙草產業的環保、生態發展。

　　5.能夠提高我國煙草科技競爭能力

　　煙草的科技能量，在一定程度上反映一個國家煙草的科技水平，決定它在國際上的競爭能力和霸主地位。我國的煙草要加快“走出去”步伐，在世界市場上贏得地位，甚至起到主足輕重的作用，必須不斷提高煙葉質量，提高品牌的競爭能力。當今，我國進行的煙草基因組計劃的實施和研究，它是分子煙草研究的重要內容，也是不斷提高我國煙草科技能量的重要體現。　

　　分子煙草研究是高新技術發展水平的集中展示，是當今世界衡量一個國家煙草科學發展水平的重要標志。中國煙草基因組計劃分子煙草研究自啟動以來，在煙草結構基因組學、功能基因組學和分子育種方面進行了整體規劃和系統實施，在多個領域取得了突破性進展和成果，特別是根據獲得的基因組圖譜及樣本的深度轉錄組測序的聯合分析，對煙草主要代謝產物的合成代謝途徑進行更加深入分析，對有效降低或消除煙草有害有毒物質將起到明顯的效果，對煙草分子育種更是一個重大的突破。當今我國分子煙草研究煙草基因組計劃重大專項的各項進展和成果均處于世界煙草科技前沿，極大地增加了我國的煙草科技含量，極大地提高了我國的煙草科技水平，從而促進了我國煙草科技競爭能力的不斷提高。

　　二、我國煙草分子基因研究的現狀

　　我國對煙草分子基因研究已經進行了多年，取得了一些可喜的成績，并有了重大的突破，對煙草科學的發展提供了重要的科技保障并起到了較大的促進作用。但是，我們不能驕傲自滿，沉浸于已取得的成績之中，我們還存在不少的困難和具體問題，我們必須不斷克服困難，解決問題，知難而上，力求使我們的煙草基因科學研究取得更加重大的進展和突破，促進我國煙草的優質、高效、生態、環保發展。

　　1.我國分子煙草研究所取得的成效

　　中國煙草舉全行業之力，經過多年的不斷探索和艱苦研究，開展重大科研攻關，匯集了國內外的權威專家，密切跟蹤當前基因組學、生物信息學、遺傳學等學科的前沿進展，保證從技術到系統全面居于世界領先水平，重大專項在多個領域已取得突破性進展和成果。

　　第一、完成了天絨毛狀煙草和林煙草全基因組序列圖譜。絨毛狀煙草和林煙草是栽培煙草的兩個祖先種。這兩個品種的全基因組序列圖譜是目前已知植物基因組序列圖譜中基因組最大、組裝精度最高、組裝結果最好的2個圖譜。此項工作的完成，實現了中國煙草基因組計劃的重大突破。這是全球第一套煙草全基因組序列圖譜，也是繼馬鈴薯和番茄基因組之后全球完成的第三種茄科植物全基因組序列圖譜。此舉具有重要的科學價值和戰略意義，是煙草科學發展的一個重要里程碑，標志著煙草研究從此全面進入基因組時代。

　　第二、煙草突變體庫創制已達數十萬份并正在進行大規模鑒定和分析，煙草分子遺傳圖譜構建和重要突變基因定位克隆也取得了突破，在此基礎上，科研人員將有序開展絨毛狀煙草和林煙草的遺傳圖譜和物理圖譜繪制，并啟動大量四倍體栽培煙草的基因組測序工作。

　　第三、在煙草品種改良關鍵技術研究上取得了重大進展，突破了煙草開花期調控和基因定向敲除兩項關鍵技術。

　　第四、在煙草結構基因組研究成果的支撐下，鎖定煙草黑脛病抗病基因，該基因是我國煙草基因組研究取得的原創性成果，具有完全自主的知識產權，它的應用將有望解決我國煙葉生產長期受黑脛病困擾的問題。

　　第五、科研人員從煙草中獲得抗馬鈴薯Y病毒病（PVY）基因，并率先通過嚴謹的科學實驗證實了該基因在煙草抗PVY過程中起關鍵作用。這是我國煙草抗病基因研究領域取得的又一重大突破，利用該基因可以逐步對優質品種進行PVY抗性改良。

　　第六、國家煙草基因研究中心完成基于絨毛狀煙草和林煙草的全基因組基因芯片（Tiling芯片），成功研制基于栽培煙草的全基因組基因芯片（WT芯片），WT芯片是全球第一套栽培煙草全基因組基因芯片，覆蓋度居國際領先水平。

　　第七、煙草基因組計劃針對目前煙草品種亟須解決的抗性、香氣、煙堿、腋芽、重金屬（鎘）等功能基因研究和育種利用做了系統規劃和全面部署